JP4656608B2 - エアシャワー装置 - Google Patents

Description

本発明はエアシャワー装置に係り、特に回転ドア構造のエアシャワー装置に関する。

従来のエアシャワー装置には、ボックス型とウォークスルー型とがある（例えば特許文献１、特許文献２）。ボックス型のエアシャワー装置は、一人用と複人数用とがあり、何れも前室側からドアを開けてエアシャワー室に入ると、壁面や天井面に設置されたノズルから清浄エアが噴出される。噴出したエアにより人体に付着した微小な塵が取り除かれて、壁面下部に設けられた吸込口から吸い込まれる。

壁面内にはファンとフィルタとが収納されており、下部の吸込口から吸い込んだエアをフィルタを通して、清浄なエアとして再びノズルから吹き出す。ドアは前室側とクリーンルーム側とに設置されており、インターロックにより両方のドアが同時に開放しないようになっている。即ち、人は前室からエアシャワー室に入り、清浄空気にて付着している塵埃の除塵を行っている間は両方のドアがロックされ、十分な除塵時間経過後（２０〜３０秒）にクリーンルーム側のドアのロックが解除される。これにより、クリーンルームと前室との機密を保ちつつ、十分な時間をかけて人体に付着した塵埃を取り除くことができる。

しかし、ボックス型のエアシャワー装置は、１回に使用できる人数が限られているため、多くの人が入退室するクリーンルームの場合には、台数を増やさなくてはならないとい問題がある。

この対策として、ウォークスルー型のエアシャワー装置が用いられる。ウォークスルー型のエアシャワー装置は、トンネル状をしており、壁面と天井面に清浄空気の吹出ノズルが設けられている。壁面内にはボックス型と同様に、ファンとフィルタが収納されており、壁面下部の吸込口から吸い込んだ空気をフィルタで濾過し、再び清浄空気として吹出ノズルから吹き出す。このウォークスルー型のエアシャワー装置は、人が連続的にエアシャワー装置を通過できるために、多人数が利用するクリーンルームのエアシャワー装置として適している。
特開平５−２８８３８０号公報 特開平１０−０８９７４０号公報

しかしながら、ウォークスルー型のエアシャワー装置は、多人数の利用には適している反面、人が早足でエアシャワー装置を通過すると、人体に付着した塵埃が十分に除塵されない。また、エアシャワー装置の連続的な使用のために、前室とクリーンルームとの両方のドアが同時に開放されることが多く、前室とクリーンルームとの機密性が保てないという問題がある。

このような背景から、ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を備えたエアシャワー装置が要望されていた。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を備えたエアシャワー装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は前記目的を達成するために、非清浄室から清浄室に入室する際に除塵を行う回転ドア構造のエアシャワー装置であって、回転駆動源により回転される回転支柱と、前記回転支柱に支持されて複数設けられ、天井パネル部と、清浄エアを側方に噴出するエア噴出手段を内蔵すると共に下部に吸込口が形成されたドアパネル部とから成る第１ユニットと、前記清浄室側と前記非清浄室側とにそれぞれ入退室口を有すると共に、前記複数の第１ユニットを内設する円筒状の側壁と、前記第１ユニットが前記回転支柱の回転に伴って回転移動する方向において、前記非清浄室から前記清浄室に入室する入室ルートと、前記清浄室から前記非清浄室に退出する退出ルートのうち、前記入室ルート側に前記側壁の一部として形成され、側方に清浄エアを噴出するエア噴出手段を内蔵すると共に下部に吸込口が形成された第２ユニットと、により回転ドア構造を形成して成ることを特徴とするエアシャワー装置を提供する。

ここで、非清浄室とは汚れた室を意味するものではなく、例えばクリーンルームのような清浄室に対して、それよりもクリーン度の低い室という意味である。

請求項１によれば、エアシャワー装置を、上記回転支柱、第１ユニット、第２ユニット、及び円筒状の側壁、により回転ドア構造として形成し、第１及び第２ユニットに清浄エアを噴出するエア噴出手段と噴出したエアを吸い込む吸込口を設けた。このようにエアシャワー装置を回転ドア構造としたことにより、ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を備えたエアシャワー装置を構築することができる。

即ち、回転ドア構造であるが故に、非清浄室と清浄室との機密性は十分に確保できる。また、回転ドア構造であるが故に、第１ユニットの回転移動の速さによって、除塵されるために必要な除塵時間を人の意志とは関係なく強制的に設定することができる。従って、従来のウォークスルー型のエアシャワー装置のように、人が早足でエアシャワー装置を通過してしまい除塵が十分になされないという問題を解決できる。

請求項２は請求項１において、前記天井パネル部にもエア噴出手段を設けることを特徴とする。

請求項２のように、天井パネル部にもエア噴出手段を設ければ、除塵性能を向上できる。

請求項３は請求項１又は２において、前記第１ユニットは、前記回転支柱の９０°回転ごとに１基、合計４基設けられることを特徴とする。

ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を十分に発揮させるには、４基の第１ユニットで構成することが好ましいからである。

請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記エアシャワー装置は、前記第１及び第２の噴出手段を制御するエア用制御手段と、前記回転支柱の回転角を測定する回転角センサと、を備え、前記エア用制御手段は、前記回転角センサの測定結果に基づいて、前記回転移動する第１ユニットが前記入室ルート側において密閉空間状態を形成する回転角になったら清浄エアの噴出を開始し、前記回転移動が進んで前記第１ユニットが前記清浄室を臨んで非密閉空間状態になる直前の回転角になったら清浄エアの噴出を停止することを特徴とする。

請求項４によれば、回転移動する第１ユニットが入室ルート側において密閉空間状態になったら清浄エアの噴出を開始することにより、非清浄室からのエアが第１ユニットに流れ込まない状態で、人に付着した塵埃の除塵を行うことができ、効率的である。また、第１ユニットの回転移動が進んで第１ユニットが清浄室を臨んで非密閉空間状態になる前に清浄エアの噴出を停止することにより、塵埃を伴ったエアが清浄室に流れ込まないようにできる。従って、清浄室を塵埃で汚染することがない。

請求項５は請求項４において、前記第２ユニットは、前記第１ユニットの回転移動方向に沿って複数に分割されていると共に、前記第１ユニットの回転移動に伴って、前記複数の第２ユニットから清浄エアを順次噴出させることを特徴とする。

請求項５によれば、入室ルートを回転移動する第１ユニットの回転移動に伴って、複数に分割された第２ユニットのエア噴出手段から清浄エアを順次噴出させるようにしたので、少ないエアで効率的に除塵することができる。

請求項６は請求項１〜５のいずれか１において、前記エアシャワー装置は、前記回転支柱の回転速度を制御する速度用制御手段と、前記第１ユニット内の人数を検知する人検知センサと、を備え、前記速度用制御手段は前記人検知センサの検知結果に基づいて前記回転支柱の回転速度を制御することを特徴とする。

請求項６は、第１ユニット内に存在する人数に応じて回転支柱の回転速度、即ち第１ユニットの回転移動速度を制御するようにした。即ち、人数が多ければ除塵効率が悪いので、回転速度を遅くして長い時間、且つ多い噴出エア量で除塵されるようにする。そして、人数が少なければ除塵効率が良いので、回転速度を速くして短い時間、且つ少ない噴出エア量で除塵されるようにする。これにより、少ないエアで効率的に除塵することができる。

尚、請求項４のエア用制御手段と請求項６の速度用制御手段とは、別の装置とする必要はなく、１つのコントローラとしてもよい。

本発明のエアシャワー装置によれば、ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を備えたエアシャワー装置を提供することができる。

以下添付図面に従って本発明に係るエアシャワー装置の好ましい実施形態について説明する。

図１は、本発明の回転ドア構造のエアシャワー装置１０を上から見た図であり、４台の第１ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうちの１台と、２台の第２ユニットＥ、Ｆのうちの１台を取り外した状態の分解図である。図２は回転ドア構造を形成する第１ユニットＡ〜Ｄの詳細構造を示し、図３は第２ユニットＥ、Ｆの詳細構造を示す。

また、本実施の形態では、人が前室（非清浄室）からクリーンルーム（清浄室）へ入退室する際に、人体に付着した塵埃を除塵するために本発明のエアシャワー装置１０を設けた一例で説明する。符号１３は、前室とクリーンルームとを隔てる壁である。

これらの図に示すように、本発明のエアシャワー装置１０は、主として、モータ１２により回転される回転支柱１４と、４台の第１ユニットＡ〜Ｄと、円筒状の側壁１６と、２台の第２ユニットＥ、Ｆと、コントローラ１８とで構成される。尚、第１ユニット及び第２ユニットの台数は、これに限定したものではない。

回転支柱１４は四角柱状に形成されると共に、その上下端が床面と天井面１７（図２参照）とに図示しない軸受を介して回転自在に支持される。また、回転支柱１４の上端は減速器１１（図２参照）を介してモータ１２に連結され、モータ本体が天井に固定される。

図２に示すように、第１ユニットＡ〜Ｄは、主として、９０°扇形の中空な天井パネル部２０と、四角形状の中空なドアパネル部２２とで構成される。そして、各第１ユニットＡ〜Ｄのドアパネル部２２における一方側の側面部が回転支柱１４に固定される。これにより、モータ１２を駆動すると４台の第１ユニットＡ〜Ｄは、図１の矢印方向１５に回転する。

天井パネル部２０の内部とドアパネル部２２の内部とは中空状態で連通されると共に、ドアパネル部２２の下部に金網２４Ａを備えた吸込口２４が形成される。そして、ドアパネル部２２の内部に、吸込口２４の側から順に、プレフィルタ２６、送風ファン２８（例えばシロッコファン）、ＨＥＰＡフィルタ３０が配設されると共に、天井パネル部２０とドアパネル部２２には、多数の噴出ノズル３２、３２…が設けられる。これにより、エア噴出手段３４が構成され、送風ファン２８を駆動すると、吸込口２４から吸い込まれたエアは、プレフィルタ２６及びＨＥＰＡフィルタ３０を通って清浄化された後、天井パネル部２０とドアパネル部２２の多数の噴出ノズル３２から第１ユニット内に存在する人に向けて噴出（エアシャワー）される。また、天井パネル部２０には、エアシャワー装置１０内を照らす照明器具１９が設けられる。

図１に示すように、４台の第１ユニットＡ〜Ｄを内設する円筒状の側壁１６は、クリーンルーム側と前室側とにそれぞれ入退室口３６、３８を有する。図１において、第１ユニットＡ〜Ｄの回転方向において、前室側の入退室口３６からクリーンルーム側の入退室口３８に至るルートを入室ルート４０と言い、クリーンルーム側の入退室口３８から前室側の入退室口３６に至るルートを退室ルート４２と言うことにする。

図１及び図３に示すように、第２ユニットＥ、Ｆは、円筒状の側壁１６のうち、入室ルート４０側の側壁１６の一部として四角形状で湾曲した本体部４４が形成される。そして、本体部４４の中空な内部に、第１ユニットと同様にエア噴出手段４６が設けられると共に、本体部４４の下部に金網４８Ａを備えた吸込口４８が形成される。エア噴出手段４６は、吸込口４８側から順に、プレフィルタ５０、送風ファン５２（例えばシロッコファン）、ＨＥＰＡフィルタ５４が設けられると共に、本体部４４のエア吹き出し面には、多数の噴出ノズル５６、５６…が配設される。これにより、送風ファン５２を駆動すると、吸込口４８から吸い込まれたエアがプレフィルタ５０及びＨＥＰＡフィルタ５４で清浄化された後、本体部４４の噴出ノズル５６から噴出される。

また、コントローラ１８は、回転支柱１４の回転速度を制御する速度制御と、第１及び第２のユニットＡ〜Ｆのエア噴出手段３４、４６のＯＮ−ＯＦＦ制御やエア風量制御を行う。即ち、図２（Ｂ）に示すように、第１ユニットＡ〜Ｄの天井パネル部２０には、第１ユニット内に存在する人数を検知する人検知センサ５８が設けられ、人検知センサ５８で検知された検知結果が信号ケーブル６０を介してコントローラ１８に入力される。そして、コントローラ１８は検知結果に基づいて信号ケーブル６５を介してモータ１２を制御して、回転支柱１４の回転速度、即ち第１ユニットＡ〜Ｄの回転移動速度を調整する。また、コントローラ１８は、第１ユニットＡ〜Ｄ内への人の出入りを検知して、第１ユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ内に人が存在するときのみ、信号ケーブル６６、６８を介して第１及び第２ユニットのエア噴出手段３４、４６を駆動する。

また、回転支柱１４には、回転支柱１４の回転角（１回転で３６０°）を測定する回転角センサ６２が設けられており、回転角センサ６２で測定された回転角が信号ケーブル６４を介してコントローラ１８に入力される。また、コントローラ１８には、図１に示すように、４基の第１ユニットＡ〜Ｄのドアパネル部２２が、垂直方向と水平方向との十文字形状に位置するときの回転角を０°（回転基準位置）とし、入室ルート４０における第１ユニットＡ〜Ｄの密閉状態及び非密閉状態と回転角との関係が予め入力されている。そして、コントローラ１８は、回転角センサ６２で測定した回転角に基づいて第１及び第２のユニットＡ〜Ｆのエア噴出手段３４、４６の送風ファン２８、５２を信号ケーブル６６、６８を介して制御する。尚、第２ユニットＥ，Ｆに連結する信号ケーブル６８は図３（Ｂ）を参照。尚、コントローラ１８を、速度制御用のコントローラと、エア制御用のコントローラとに分けて、２台で行うようにしてもよい。また、信号ケーブルに変えて無線で信号を送るようにしてもよい。

次に、上記の如く構成したエアシャワー装置１０の運転方法を、図４〜図８で説明する。

図４に示すように、４基の第１ユニットＡ〜Ｄのドアパネル部の回転角が０°のときに、クリーンルームの入退室口３８と前室の入退室口３６とが開放される。そして、本実施の形態では、２人の入室者Ｘがクリーンルームに入室するために、前室から第１ユニットＡに入り、１人の退室者Ｙがクリーンルームから退室するために第１ユニットＣに入る例で説明する。

次に、図５に示すように、回転支柱１４が９０°回転すると、第１ユニットＡは密閉状態になる。コントローラ１８は、回転角センサ６２からの信号で第１ユニットＡが密閉状態になったことを検知し、第１ユニットＡ及び第２ユニットＥのエア噴出手段３４、４６をＯＮにして、第１ユニットＡの天井パネル部２０とドアパネル部２２の噴出ノズル３２、及び第２ユニットＥの本体部４４の噴出ノズル５６から清浄エアを噴出させる。図５において、黒く塗りつぶした噴出ノズル３２、５６が清浄エアを噴出しているノズルであり、塗りつぶしていない白い噴出ノズル３２、５６が清浄エアを噴出していないノズルである。以下、図６も同様である。これにより、噴出した清浄エアは、入室者Ｘに付着した塵埃を除去し、除去した塵埃と共に第１ユニットＡの吸込口２４から吸い込まれる。

次に、図６に示すように、回転支柱１４が１３５°回転すると、コントローラ１８は回転角センサ６２からの信号で第１ユニットＡが１３５°まで回転したことを検知し、第２ユニットＦのエア噴出手段４６から清浄エアを噴出し、今まで噴出していた第２ユニットＥのエア噴出手段４６を停止する。これにより、少ない清浄エアで効率的な除塵を行うことができる。尚、第２ユニットＥ、Ｆの両方のエア噴出手段４６から清浄エアを噴出することも可能である。

次に、図７に示すように、回転支柱１４が１８０°回転すると、コントローラ１８は、回転角センサ６２からの信号で第１ユニットＡが非密閉状態になる直前であることを検知し、第１及び第２ユニットＡ、Ｅ、Ｆの全てのエア噴出手段３４、４６を停止する。これにより、第１ユニットＡ内の塵埃がクリーンルームに流れ込むことを防止する。即ち、回転支柱１４の回転が１８０°を超えると、クリーンルーム側の入退室口３８を臨んで第１ユニットＡが非密閉状態になり、この状態でエア噴出手段３４、４６から清浄エアが噴出されていると、噴出されたエアが塵埃と共にクリーンルーム内に流れ込む恐れがあるためである。

一方、回転支柱１４が１８０°回転すると、退室者Ｙが存在する第１ユニットＣは、前室の入退室口３６を臨んで開放された状態になるので、退室者Ｙは前室に退室する。

次に、図８に示すように、回転支柱１４が２２５°回転すると、第１ユニットＡはクリーンルーム側の入退室口３８を臨んで開放された状態になるので、入室者Ｘはクリーンルームに入室する。一方、第１ユニットＣは前室の入退室口３６を臨んで開放された状態を維持しているので、新たな入室者Ｘが前室から第１ユニットＣに入る。

以上を繰り返すことにより、前室からクリーンルームに連続的に入室する入室者Ｘに付着した塵埃を効果的に除塵することができる。これにより、本発明のエアシャワー装置１０は、以下の効果を奏することができる。

（１）連続的な入退室が可能であり、入室と退室を同時に行うこともできる。

（２）第１ユニットＡ〜Ｄと入退室口３６、３８の位置関係により、クリーンルームと前室との機密性を確実に確保することができる。

（３）コントローラ１８で第１ユニットＡ〜Ｄの回転移動速度を制御することにより、十分な除塵時間をかけて除塵することが可能である。

（４）コントローラ１８で、第１及び第２のユニットＡ〜Ｆのエア噴出手段３４、４６をＯＮ−ＯＦＦ制御、エア量制御することにより、第１ユニットＡ〜Ｄ内の塵埃がクリーンルームに流れ込むことを防止できる。

従って、本発明のエアシャワー装置１０は、ボックス型の機密性且つ高除塵性を確保しながら、多くの人が利用可能なウォークスルー型の機能を備えることができる。

尚、本実施の形態では、第２ユニットを２基で構成したが、更に細かく分割してもよい。これにより、複数に分割された第２ユニットのエア噴出手段から清浄エアを順次噴出させるようにすれば、少ないエアで更に効率的に除塵することができる。また、第１ユニットの天井パネル部にエアノズルを設けないようにすることも可能である。これにより、天井部分の構造が簡素化され、寸法も小さくすることができる。除塵性能は多少低下するが、クリーンルームの清浄程度を示すクラスにより天井パネル部のエアノズルを設けたり設けないようにするとよい。また、円筒状の側壁を透明な素材（例えば、ガラスや透明樹脂等）で形成するとよい。これにより、入退室者に閉塞感を与えないと共に、入退室口が近づいていることが一目で分かるので安全である。

本発明のエアシャワー装置を上から見た分解図 第１ユニットの詳細構造を説明する説明図 第２ユニットの詳細構造を説明する説明図 エアシャワー装置の運転方法で回転角０°のときの説明図 エアシャワー装置の運転方法で回転角９０°のときの説明図 エアシャワー装置の運転方法で回転角１３５°のときの説明図 エアシャワー装置の運転方法で回転角１８０°のときの説明図 エアシャワー装置の運転方法で回転角２２５°のときの説明図

符号の説明

１０…エアシャワー装置、１１…減速器、１２…モータ、１３…壁、１４…回転支柱、１５…第１ユニットの回転方向、１６…円筒状の側壁、１７…天井、１８…コントローラ、１９…照明器具、２０…天井パネル部、２２…ドアパネル部、２４…第１ユニットの吸込口、２６…第１ユニットのプレフィルタ、２８…第１ユニットの送風ファン、３０…第１ユニットのＨＥＰＡフィルタ、３２…第１ユニットの噴出ノズル、３４…第１ユニットのエア噴出手段、３６…前室側の入退室口、３８…クリーンルーム側の入退室口、４０…入室ルート、４２…退室ルート、４４…第２ユニットの本体部、４６…第２ユニットのエア噴出手段、４８…第２ユニットの吸込口、５０…第２ユニットのプレフィルタ、５２…第２ユニットの送風ファン、５４…第２ユニットのＨＥＰＡフィルタ、５６…第２ユニットの噴出ノズル、５８…人検知センサ、６２…回転角センサ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ…第１ユニット、Ｅ、Ｆ…第２ユニット、Ｘ…入室者、Ｙ…退室者

Claims (6)

1. 非清浄室から清浄室に入室する際に除塵を行う回転ドア構造のエアシャワー装置であって、
   回転駆動源により回転される回転支柱と、
   前記回転支柱に支持されて複数設けられ、天井パネル部と、清浄エアを側方に噴出するエア噴出手段を内蔵すると共に下部に吸込口が形成されたドアパネル部とから成る第１ユニットと、
   前記清浄室側と前記非清浄室側とにそれぞれ入退室口を有すると共に、前記複数の第１ユニットを内設する円筒状の側壁と、
   前記第１ユニットが前記回転支柱の回転に伴って回転移動する方向において、前記非清浄室から前記清浄室に入室する入室ルートと、前記清浄室から前記非清浄室に退出する退出ルートのうち、前記入室ルート側に前記側壁の一部として形成され、側方に清浄エアを噴出するエア噴出手段を内蔵すると共に下部に吸込口が形成された第２ユニットと、により回転ドア構造を形成して成ることを特徴とするエアシャワー装置。
2. 前記天井パネル部にもエア噴出手段を設けることを特徴とする請求項１のエアシャワー装置。
3. 前記第１ユニットは、前記回転支柱の９０°回転ごとに１台、合計４台設けられることを特徴とする請求項１又は２のエアシャワー装置。
4. 前記エアシャワー装置は、前記第１及び第２の噴出手段を制御するエア用制御手段と、
   前記回転支柱の回転角を測定する回転角センサと、を備え、
   前記エア用制御手段は、前記回転角センサの測定結果に基づいて、前記回転移動する第１ユニットが前記入室ルート側において密閉空間状態を形成する回転角になったら清浄エアの噴出を開始し、前記回転移動が進んで前記第１ユニットが前記清浄室を臨んで非密閉空間状態になる直前の回転角になったら清浄エアの噴出を停止することを特徴とする請求項１〜３の何れか１のエアシャワー装置。
5. 前記第２ユニットは、前記第１ユニットの回転移動方向に沿って複数に分割されていると共に、前記第１ユニットの回転移動に伴って、前記複数の第２ユニットから清浄エアを順次噴出させることを特徴とする請求項４のエアシャワー装置。
6. 前記エアシャワー装置は、
   前記回転支柱の回転速度を制御する速度用制御手段と、
   前記第１ユニット内の人数を検知する人検知センサと、を備え、前記速度用制御手段は前記人検知センサの検知結果に基づいて前記回転支柱の回転速度を制御することを特徴とする請求項１〜５の何れか１のエアシャワー装置。

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